照明電子技術(shù)論文

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1高壓氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)展望

1.1有源效率校正技術(shù)

在高壓氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器設(shè)備中，功率因數(shù)矯正器能夠有效提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，抑制輸入電流波形產(chǎn)生畸變，從而保障后級(jí)直流電壓的穩(wěn)定，這就說(shuō)明功率因數(shù)的矯正技術(shù)是電子鎮(zhèn)流器發(fā)展過(guò)程中工程人員應(yīng)當(dāng)重視研究的關(guān)鍵性技術(shù)之一。功率因數(shù)矯正技術(shù)包括無(wú)緣功率因數(shù)矯正技術(shù)（PPFC）和有源功率因數(shù)矯正技術(shù)（APFC），與PPFC相比，APFC具備更出色的性能，因而備受工程技術(shù)人員的關(guān)注與認(rèn)可。在APFC技術(shù)中，Boost型技術(shù)的應(yīng)用最為普遍，以電感電流的連續(xù)性進(jìn)行分類，Boost型技術(shù)具體來(lái)說(shuō)，可分為DCM、CCM和CRM三種模式。當(dāng)前APFC技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中所出現(xiàn)的主要問題集中于高電壓輸入、低電壓輸入和大功率應(yīng)用三個(gè)方面，研究人員針對(duì)這三方面的問題，近年來(lái)開始研究有源嵌位技術(shù)、交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)。一些學(xué)者還通過(guò)有效利用數(shù)字信號(hào)處理器的方式，達(dá)到對(duì)數(shù)字PFC進(jìn)行有效控制的目的。數(shù)字PFC控制應(yīng)用于功率變化技術(shù)中，能夠有效減低元件成本，促進(jìn)產(chǎn)品更新升級(jí)，是APFC技術(shù)的一個(gè)重要研究發(fā)展方向。

1.2調(diào)光技術(shù)

調(diào)光技術(shù)是HID燈電子鎮(zhèn)流器有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能省電目標(biāo)的核心技術(shù)?；贖ID燈自身高效率與高光效的優(yōu)勢(shì)，配合現(xiàn)今的調(diào)光技術(shù)，就能有效調(diào)節(jié)城市公共照明，實(shí)現(xiàn)技術(shù)發(fā)展與節(jié)能省電的有機(jī)結(jié)合。當(dāng)前調(diào)光技術(shù)主要包括以下三種：首先是調(diào)壓調(diào)光法，即通過(guò)調(diào)節(jié)逆變器的輸入直流電壓，改變HID燈的功率。這一調(diào)光技術(shù)工作頻率較為固定，但輸出電壓調(diào)節(jié)的范圍也很有限；第二種是調(diào)頻調(diào)光法，它通過(guò)調(diào)節(jié)逆變器的工作效率來(lái)改變功率，但實(shí)際上深度調(diào)光效果卻并不理想；第三種是脈沖調(diào)相調(diào)光法，它通過(guò)調(diào)節(jié)對(duì)逆變器中開關(guān)管的導(dǎo)通相位輸出功率，影響光度，該方法的優(yōu)點(diǎn)在于具有高性度的HID燈功率。

2低壓氣體放電燈電子鎮(zhèn)流器的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)展望

2.1紫外線燈電子鎮(zhèn)流器

紫外線滅菌燈是一種廣泛應(yīng)用于生物制藥、食品科研等領(lǐng)域的消毒照明設(shè)備，其優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)是高效便捷，殺菌效果顯著。隨著對(duì)紫外線滅菌燈研究的加深，研究人員提出紫外線光源強(qiáng)度與鎮(zhèn)流器之間存在密切的關(guān)系。當(dāng)前研究工作的重點(diǎn)是保證紫外線燈系統(tǒng)在殺菌的同時(shí)，能夠最大限度地發(fā)揮照明效果。相關(guān)學(xué)者就這一課題進(jìn)行有益探索，他們提出通過(guò)將紫外線輻照度反饋信號(hào)引入數(shù)據(jù)庫(kù)，以數(shù)字控制器對(duì)其進(jìn)行反饋控制，從而切實(shí)保證輻照度。然而這一方面的適應(yīng)范圍過(guò)窄，只能適用于某一固定型號(hào)的設(shè)備，這說(shuō)明對(duì)于紫外線燈電子鎮(zhèn)流器的技術(shù)研究與探索在未來(lái)仍然要持續(xù)一段時(shí)間。

2.2低壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器

低壓鈉燈是目前照明設(shè)備中具有最高光效與最小光衰的照明設(shè)備。在研究中，通過(guò)將低壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)等發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合，能夠充分發(fā)揮電子鎮(zhèn)流器的節(jié)能省電作用。低壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器在我國(guó)的推廣普遍程度很低，近年來(lái)隨著相關(guān)科研人員的不懈努力，對(duì)低壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器技術(shù)的研究步入了新的臺(tái)階。研究人員探索出一種通過(guò)直流供電改進(jìn)低壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器技術(shù)的方案，該方案在前級(jí)以推挽DC/DC升壓進(jìn)行電路的控制，后級(jí)利用搭載有單片機(jī)控制半橋逆變電路的LCC負(fù)載匹配網(wǎng)絡(luò)，從而將低壓鈉燈的電壓、電流穩(wěn)定在額定的范圍?；谥绷鞴╇姷牡蛪衡c燈電子鎮(zhèn)流器具有較為完善的功率保護(hù)及自動(dòng)重啟的功能，在未來(lái)的照明技術(shù)發(fā)展中，它能夠有力配合太陽(yáng)能等蓄電池進(jìn)照明工作，促進(jìn)低壓鈉燈電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)品的研究發(fā)展。

3LED照明技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)展望

LED即發(fā)光二極管，LED照明技術(shù)是半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用于照明領(lǐng)域所產(chǎn)生的最新研究成果，該照明技術(shù)具有高光效、高顯色性、顏色多樣等特點(diǎn)。在實(shí)際照明燈具的應(yīng)用情況中，LED燈具的市場(chǎng)占有率正在不斷上升，具有巨大發(fā)展?jié)摿?。目前LED照明技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)為器件的發(fā)展、驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展與熱管理設(shè)計(jì)的發(fā)展三方面。器件發(fā)展主要是指利用多種技術(shù)切實(shí)提高LED燈具的光提取效率，減少LED燈的熱損耗，從而促進(jìn)LED燈具規(guī)?；a(chǎn)的發(fā)展進(jìn)程。具體來(lái)說(shuō)，器件發(fā)展主要可以從燈具結(jié)構(gòu)、單顆LED器件功率等級(jí)調(diào)控、緩沖層生長(zhǎng)層延伸、仿真建模工具的研究制造等多方面開展。目前器件發(fā)展的重點(diǎn)與核心是LED燈具的制造新材料與新工藝，科研人員已經(jīng)研發(fā)出LED燈具分別在外延層、緩沖層等可以推廣使用的新型材料，并將白光獲取法、半導(dǎo)體表面紋理法等技術(shù)引入LED燈具制造過(guò)程中，從而推動(dòng)了整個(gè)LED照明技術(shù)的發(fā)展。驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展主要是指通過(guò)變換驅(qū)動(dòng)電路的電網(wǎng)交流電壓，將直流電壓的前級(jí)電路與后級(jí)電路運(yùn)用于低電壓導(dǎo)通直流過(guò)程中，從而有效調(diào)節(jié)輸出功率，延長(zhǎng)燈具的預(yù)期壽命。熱管理設(shè)計(jì)的發(fā)展主要是加強(qiáng)白光LED的散熱作用。LED燈主要通過(guò)傳導(dǎo)和對(duì)流的方式進(jìn)行散熱，器件的溫度一旦過(guò)高，LED燈具的性能與壽命就會(huì)大打折扣。因而，提高LED燈具的散熱能力已經(jīng)成為當(dāng)前大功率LED研發(fā)部門繼續(xù)解決的關(guān)鍵性問題之一?？蒲腥藛T在長(zhǎng)期研究中探索出從封裝材料、粘接材料到封裝結(jié)構(gòu)等各個(gè)方面進(jìn)行散熱的專業(yè)方法，并取得了一定成就。然而就總體而言，LED燈具由于其散熱問題在市場(chǎng)的推廣和競(jìng)爭(zhēng)中仍然處于不利的地位，這就說(shuō)明在未來(lái)切實(shí)解決LED燈具的散熱技術(shù)仍然是科研人員應(yīng)當(dāng)努力的方向。

4結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前節(jié)能省電是我國(guó)照明技術(shù)發(fā)展研究的重點(diǎn)目標(biāo)與核心任務(wù)，電子鎮(zhèn)流器技術(shù)在照明領(lǐng)域中的應(yīng)用開始逐漸被人們所重視。科研人員應(yīng)當(dāng)在繼續(xù)推動(dòng)電子鎮(zhèn)流器技術(shù)的同時(shí)，將研究重點(diǎn)放在新型功率開關(guān)器材研究、數(shù)字控制器研究、散熱性研究等方面，以切實(shí)保障人民需求，推動(dòng)我國(guó)照明事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

作者：張超英 單位：漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院